संदेश पासिंग कंप्यूटर विज्ञान और वितरित प्रणालियों में एक महत्वपूर्ण अवधारणा है, जो किसी सिस्टम के विभिन्न घटकों के बीच संचार और डेटा विनिमय को सक्षम बनाती है। यह एक प्रक्रिया से दूसरी प्रक्रिया में सूचना, आदेश या डेटा संरचनाओं के हस्तांतरण की सुविधा प्रदान करता है, जिससे उन्हें सहयोग करने और एक साथ काम करने की अनुमति मिलती है। संदेश पासिंग आधुनिक कंप्यूटर नेटवर्क और समानांतर प्रसंस्करण प्रणालियों के कामकाज में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जो इन प्रणालियों की दक्षता और मापनीयता में योगदान देता है।
संदेश प्रेषण की उत्पत्ति का इतिहास और इसका पहला उल्लेख
संदेश भेजने की जड़ें कंप्यूटिंग के शुरुआती दिनों में देखी जा सकती हैं, जब दूरसंचार प्रणाली का उदय हुआ था। 1950 और 1960 के दशक में, कंप्यूटर वैज्ञानिकों और इंजीनियरों ने विभिन्न कंप्यूटरों और प्रणालियों के बीच संचार को सुविधाजनक बनाने के तरीकों की खोज की। प्रक्रियाओं को समन्वित करने और जानकारी साझा करने के लिए संदेशों का आदान-प्रदान करने की अवधारणा को इस अवधि के दौरान औपचारिक रूप दिया गया था।
संदेश पासिंग का सबसे पहला उल्लेख कार्ल एडम पेट्री को दिया जा सकता है, जो एक जर्मन गणितज्ञ और कंप्यूटर वैज्ञानिक थे। 1962 में, उन्होंने पेट्री नेट की शुरुआत की, जो एक औपचारिकता थी जिसमें वितरित प्रणालियों और समवर्ती प्रक्रियाओं को मॉडल करने के लिए संदेश पासिंग का उपयोग किया जाता था। इस अग्रणी कार्य ने संदेश पासिंग के क्षेत्र में भविष्य के विकास की नींव रखी।
संदेश भेजने के बारे में विस्तृत जानकारी
संदेश पासिंग में अलग-अलग प्रक्रियाओं या संस्थाओं के बीच डेटा या सिग्नल का प्रसारण शामिल होता है, जिससे उन्हें मेमोरी साझा किए बिना सहयोग करने की अनुमति मिलती है। यह संचार एक ही कंप्यूटर के भीतर या आपस में जुड़े कंप्यूटरों के नेटवर्क में हो सकता है। संक्षेप में, संदेश पासिंग अंतर-प्रक्रिया संचार (IPC) के लिए एक विधि है।
संदेश भेजने की प्रक्रिया आम तौर पर प्रेषक-प्राप्तकर्ता मॉडल का अनुसरण करती है। प्रेषक प्रासंगिक जानकारी युक्त एक संदेश बनाता है और इसे एक विशिष्ट प्राप्तकर्ता को संबोधित करता है। फिर संदेश को एक संचार चैनल के माध्यम से भेजा जाता है, जो एक साझा मेमोरी क्षेत्र या नेटवर्क कनेक्शन हो सकता है, ताकि इच्छित प्राप्तकर्ता तक पहुँचा जा सके। एक बार प्राप्त होने के बाद, रिसीवर संदेश को संसाधित कर सकता है, डेटा निकाल सकता है, और तदनुसार प्रतिक्रिया दे सकता है।
संदेश पासिंग की आंतरिक संरचना। संदेश पासिंग कैसे काम करती है
संदेश पासिंग सिस्टम की आंतरिक संरचना अंतर्निहित वास्तुकला और कार्यान्वयन के आधार पर भिन्न हो सकती है। हालाँकि, अधिकांश संदेश पासिंग सिस्टम में कुछ सामान्य तत्व पाए जा सकते हैं:
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संदेशप्रक्रियाओं के बीच आदान-प्रदान किए जाने वाले डेटा की मूलभूत इकाई। इसमें प्रेषित किए जाने वाले वास्तविक डेटा के साथ-साथ प्रेषक और प्राप्तकर्ता के पते, टाइमस्टैम्प और संदेश प्रकार जैसे अतिरिक्त मेटाडेटा शामिल होते हैं।
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प्रेषकसंदेश बनाने और आरंभ करने के लिए जिम्मेदार प्रक्रिया।
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रिसीवर: वह प्रक्रिया जो आने वाले संदेश को प्राप्त करती है और उसका प्रसंस्करण करती है।
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बातचीत का माध्यमवह माध्यम जिसके माध्यम से संदेश प्रेषक से प्राप्तकर्ता तक भेजे जाते हैं। यह एक भौतिक कनेक्शन या नेटवर्क पर स्थापित एक अमूर्त संचार चैनल हो सकता है।
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संदेश कतार: एक बफर या स्टोरेज क्षेत्र जो अस्थायी रूप से संदेशों को तब तक रखता है जब तक कि उन्हें रिसीवर द्वारा संसाधित नहीं किया जा सकता। यह सुनिश्चित करता है कि यदि रिसीवर उस समय व्यस्त या अनुपलब्ध है तो संदेश खो नहीं जाते हैं।
संदेश भेजने की प्रक्रिया में कई चरण शामिल हैं:
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संदेश निर्माणप्रेषक एक संदेश बनाता है और उसमें प्रासंगिक डेटा भरता है।
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संदेश भेजनाप्रेषक, संचार चैनल के माध्यम से संदेश को निर्दिष्ट प्राप्तकर्ता तक भेजता है।
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संदेश प्राप्ति: रिसीवर संचार चैनल से आने वाले संदेश को प्राप्त करता है।
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संदेश प्रसंस्करणप्राप्तकर्ता संदेश से डेटा निकालता है और संदेश की सामग्री के आधार पर उचित कार्रवाई करता है।
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प्रतिक्रिया (वैकल्पिक)प्राप्तकर्ता प्राप्ति की पुष्टि करने या अतिरिक्त जानकारी प्रदान करने के लिए मूल प्रेषक को प्रतिक्रिया संदेश भेज सकता है।
संदेश भेजने की प्रमुख विशेषताओं का विश्लेषण
संदेश प्रेषण में कई प्रमुख विशेषताएं हैं जो इसे विभिन्न क्षेत्रों में एक मूल्यवान संचार प्रतिमान बनाती हैं:
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समवर्तीता और समानांतरतासंदेश पासिंग प्रक्रियाओं को समवर्ती और समानांतर रूप से चलाने की अनुमति देता है, जिससे वितरित प्रणालियों में संसाधनों का अधिक कुशल उपयोग होता है।
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प्रतिरूपकतासंदेश प्रेषण में प्रक्रियाओं की स्वतंत्रता मॉड्यूलरिटी को बढ़ावा देती है, जिससे जटिल प्रणालियों का विकास, परीक्षण और रखरखाव आसान हो जाता है।
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अनुमापकतासंदेश पासिंग प्रणालियां बड़ी संख्या में प्रक्रियाओं और नोड्स को समायोजित करने के लिए स्केल कर सकती हैं, जिससे वे वितरित और समानांतर कंप्यूटिंग के लिए उपयुक्त हो जाती हैं।
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दोष सहिष्णुताप्रक्रियाओं को पृथक करके और संदेश कतारों का उपयोग करके, संदेश पास करने वाली प्रणालियां विफलताओं को संभाल सकती हैं और सुचारू रूप से पुनर्प्राप्त कर सकती हैं।
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प्लेटफार्म स्वतंत्रतासंदेश भेजने से विभिन्न प्लेटफार्मों और आर्किटेक्चर पर चलने वाली प्रक्रियाओं के बीच संचार की सुविधा मिलती है, जिससे विषम प्रणालियां सहजता से सहयोग कर पाती हैं।
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लूस कपलिंगसंदेश पासिंग प्रणालियों में साझा मेमोरी की कमी के परिणामस्वरूप प्रक्रियाओं के बीच ढीला युग्मन होता है, जिससे अनपेक्षित दुष्प्रभावों का जोखिम कम हो जाता है।
संदेश भेजने के प्रकार
संदेश प्रेषण को दो मुख्य प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है: तुल्यकालिक और अतुल्यकालिक।
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समकालिक संदेश पासिंग: समकालिक संदेश पासिंग में, प्रेषक तब तक ब्लॉक करता है जब तक रिसीवर संदेश की प्राप्ति को स्वीकार नहीं कर लेता। संदेश पासिंग का यह रूप सुनिश्चित करता है कि संचार सख्ती से व्यवस्थित और पूर्वानुमानित है।
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अतुल्यकालिक संदेश पासिंगदूसरी ओर, एसिंक्रोनस मैसेज पासिंग, प्रेषक को संदेश भेजने के तुरंत बाद, रिसीवर से प्रतिक्रिया की प्रतीक्षा किए बिना, इसके निष्पादन को जारी रखने की अनुमति देता है। यह दृष्टिकोण उच्च समवर्तीता प्रदान करता है, लेकिन इसके परिणामस्वरूप कम पूर्वानुमानित संचार हो सकता है।
तुल्यकालिक और अतुल्यकालिक संदेश प्रेषण के बीच का चुनाव प्रणाली की विशिष्ट आवश्यकताओं और प्रक्रियाओं के बीच समन्वय के वांछित स्तर पर निर्भर करता है।
संदेश भेजने का उपयोग विभिन्न क्षेत्रों में किया जाता है, जिनमें से प्रत्येक अपनी विशेषताओं का उपयोग विशिष्ट चुनौतियों का समाधान करने के लिए करता है। संदेश भेजने के कुछ सामान्य तरीके इस प्रकार हैं:
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वितरित अभिकलनवितरित प्रणालियों में, संदेश भेजना नोड्स के बीच संचार को सुगम बनाता है, जिससे वे एक सामान्य कार्य पर एक साथ काम कर पाते हैं। यह क्लाउड कंप्यूटिंग, पीयर-टू-पीयर नेटवर्क और ग्रिड कंप्यूटिंग में प्रचलित है।
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समानांतर प्रसंस्करणउच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग अक्सर कई प्रोसेसरों के बीच कम्प्यूटेशनल कार्यों को विभाजित करने के लिए संदेश पासिंग पर निर्भर करती है, जिससे प्रदर्शन अधिकतम हो जाता है और निष्पादन समय कम हो जाता है।
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माइक्रोसर्विसेज आर्किटेक्चरआधुनिक सॉफ्टवेयर विकास में, माइक्रोसर्विसेज व्यक्तिगत सेवाओं के बीच संचार करने के लिए संदेश पासिंग का उपयोग करती हैं, जिससे मापनीयता और रखरखाव को बढ़ावा मिलता है।
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अंतर-प्रक्रिया संचार (आईपीसी)संदेश पासिंग ऑपरेटिंग सिस्टम और एम्बेडेड सिस्टम में प्रक्रियाओं के बीच संचार के लिए एक महत्वपूर्ण तंत्र के रूप में कार्य करता है।
हालाँकि, वितरित प्रणालियों में संदेश पासिंग का उपयोग करने से कुछ चुनौतियाँ उत्पन्न हो सकती हैं:
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संदेश क्रमअतुल्यकालिक प्रणालियों में संदेशों का सही क्रम सुनिश्चित करना जटिल हो सकता है और इसके लिए संदेश टाइमस्टैम्प या तार्किक घड़ियों जैसी अतिरिक्त प्रणालियों की आवश्यकता हो सकती है।
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संदेश हानिसंदेश प्रेषण के दौरान खो सकते हैं या विलंबित हो सकते हैं, जिसके कारण त्रुटि-निवारण और पुनर्प्राप्ति रणनीतियों की आवश्यकता होती है।
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गतिरोधखराब तरीके से डिजाइन किए गए संदेश पासिंग सिस्टम से गतिरोध उत्पन्न हो सकता है, जहां प्रक्रियाएं संदेशों के लिए अनिश्चित काल तक प्रतीक्षा करती हैं, जिससे सिस्टम की प्रगति रुक जाती है।
इन मुद्दों के समाधान के लिए सावधानीपूर्वक डिजाइन, उचित समन्वयन और त्रुटि प्रबंधन अत्यंत महत्वपूर्ण हैं।
तालिकाओं और सूचियों के रूप में समान शब्दों के साथ मुख्य विशेषताएँ और अन्य तुलनाएँ
यहां संदेश भेजने और समान शब्दों के बीच तुलना दी गई है:
| अवधि | विवरण | अंतर |
|---|---|---|
| शारेड मेमोरी | प्रक्रियाएं संचार के लिए एक सामान्य मेमोरी स्थान साझा करती हैं। | संदेश भेजने के लिए साझा मेमोरी की आवश्यकता नहीं होती, जिससे डेटा टकराव का जोखिम कम हो जाता है और शिथिल-युग्मित प्रणालियों को अनुमति मिलती है। |
| दूरस्थ प्रक्रिया कॉल (आरपीसी) | दूरस्थ सिस्टम पर प्रक्रिया को उसी प्रकार लागू करता है जैसे कि वह स्थानीय हो। | संदेश पासिंग में प्रक्रियाओं के बीच संदेशों के आदान-प्रदान पर ध्यान केंद्रित किया जाता है, जबकि RPC में विभिन्न प्रणालियों में प्रक्रियाओं को लागू करना शामिल होता है। |
| प्रकाशित: सदस्य बनने | संदेश प्रेषकों (प्रकाशकों) और प्राप्तकर्ताओं (ग्राहकों) को पृथक करता है। | संदेश भेजना सीधे विशिष्ट प्राप्तकर्ताओं को संबोधित करता है, जबकि प्रकाशित-सदस्यता कई ग्राहकों को प्रसारण जैसा संचार करने की अनुमति देता है। |
संदेश भेजने का भविष्य वितरित प्रणालियों, समानांतर कंप्यूटिंग और क्लाउड-आधारित प्रौद्योगिकियों के निरंतर विकास में निहित है। जैसे-जैसे हार्डवेयर और नेटवर्क इंफ्रास्ट्रक्चर में प्रगति जारी रहेगी, संदेश भेजना बड़े पैमाने की प्रणालियों के बीच कुशल संचार और समन्वय को सक्षम करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाएगा।
संदेश प्रेषण से संबंधित कुछ संभावित भविष्य की प्रौद्योगिकियां और रुझान इस प्रकार हैं:
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इवेंट-संचालित आर्किटेक्चरसंदेश भेजना, घटना-संचालित आर्किटेक्चर का अभिन्न अंग होगा, जहां प्रणालियां घटनाओं और संदेशों पर अतुल्यकालिक रूप से प्रतिक्रिया देंगी, जिससे लचीलापन और मापनीयता सुनिश्चित होगी।
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इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT)जैसे-जैसे IoT पारिस्थितिकी तंत्र विकसित होगा, संदेश भेजने से असंख्य परस्पर जुड़े उपकरणों के बीच संचार सुगम हो जाएगा, जिससे निर्बाध डेटा विनिमय संभव होगा और बुद्धिमान स्वचालन संभव होगा।
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एज कंप्यूटिंगसंदेश पासिंग एज कंप्यूटिंग में मौलिक होगी, जिससे एज डिवाइसों और केंद्रीय क्लाउड सेवाओं के बीच कुशल संचार संभव होगा।
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क्वांटम संचारक्वांटम कंप्यूटिंग के आगमन के साथ, क्वांटम प्रणालियों के अद्वितीय गुणों को समायोजित करने के लिए संदेश पासिंग प्रोटोकॉल को विकसित करने की आवश्यकता होगी।
प्रॉक्सी सर्वर का उपयोग कैसे किया जा सकता है या संदेश पासिंग के साथ कैसे संबद्ध किया जा सकता है
प्रॉक्सी सर्वर संदेश पासिंग से काफी लाभ उठा सकते हैं, खास तौर पर बड़े पैमाने पर वितरित प्रॉक्सी नेटवर्क में। जब क्लाइंट अनुरोधों को पूरा करने में कई प्रॉक्सी सर्वर शामिल होते हैं, तो संदेश पासिंग का उपयोग निम्न के लिए किया जा सकता है:
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भार का संतुलनसंदेश पासिंग प्रॉक्सी सर्वर को उनके वर्तमान लोड और उपलब्धता के बारे में जानकारी साझा करने में सक्षम बनाता है। यह कई प्रॉक्सी में कुशल लोड संतुलन की अनुमति देता है, जिससे इष्टतम प्रदर्शन और संसाधन उपयोग सुनिश्चित होता है।
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स्वास्थ्य की निगरानीप्रॉक्सी सर्वर एक दूसरे के स्वास्थ्य और उपलब्धता की निगरानी के लिए स्टेटस मैसेज का आदान-प्रदान कर सकते हैं। यदि कोई प्रॉक्सी अनुपलब्ध हो जाता है, तो अन्य प्रॉक्सी उसकी ज़िम्मेदारी संभाल सकते हैं।
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कैश सिंक्रनाइज़ेशनसंदेश पासिंग का उपयोग विभिन्न प्रॉक्सी सर्वरों के बीच कैश डेटा को सिंक्रनाइज़ करने के लिए किया जा सकता है, जिससे संगतता सुनिश्चित होती है और अनावश्यक कैश मिस को कम किया जा सकता है।
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गतिशील रूटिंगसंदेश पासिंग प्रॉक्सी सर्वरों को रूटिंग जानकारी का आदान-प्रदान करने में सक्षम बनाता है, जिससे वास्तविक समय नेटवर्क स्थितियों के आधार पर गतिशील और अनुकूली रूटिंग निर्णय लेने में सुविधा होती है।
अपने आर्किटेक्चर में संदेश पासिंग को शामिल करके, वनप्रॉक्सी जैसे प्रॉक्सी सर्वर प्रदाता अपनी सेवा की मापनीयता, दोष सहिष्णुता और समग्र प्रदर्शन को बढ़ा सकते हैं।
सम्बंधित लिंक्स
संदेश भेजने के बारे में अधिक जानकारी के लिए, आप निम्नलिखित संसाधनों का पता लगा सकते हैं:
- पेट्री नेट - समवर्ती प्रणालियों के विवरण के लिए एक गणितीय औपचारिकता
- संदेश पासिंग इंटरफ़ेस (एमपीआई) मानक
- वितरित सिस्टम सिद्धांत और प्रतिमान (पुस्तक)
याद रखें कि संदेश भेजना कंप्यूटर विज्ञान में एक मौलिक अवधारणा है, और इसके सिद्धांतों को समझना मजबूत और स्केलेबल वितरित प्रणालियों के निर्माण के लिए आवश्यक है।
